1、（1）保温材料：）保温材料：保温隔热材料的作用原理，影保温隔热材料的作用原理，影响导热系数的主要因素，保温隔热材料的选响导热系数的主要因素，保温隔热材料的选用；用；（2）吸声材料：）吸声材料：吸声材料的作用原理、吸声材吸声材料的作用原理、吸声材料的选用原则；料的选用原则；（3）了解常用的保温隔热材料和吸声材料；）了解常用的保温隔热材料和吸声材料；保温隔热材料及吸声材料的作用原理；保温隔热材料及吸声材料的作用原理；1.0 课时课时 12.1 绝热材料绝热材料 绝热材料分绝热材料分保温材料保温材料和和隔热材料隔热材料；1）保温材料：）保温材料：指的是控制室内热量外流的建筑指的是控制室内热量外流的建
2、筑材料；绝热材料通常导热系数（材料；绝热材料通常导热系数（）值应不）值应不大于大于0.23W0.23W(mK)(mK)，热阻（）值应不小于，热阻（）值应不小于4.354.35（m m2 2KK）/W/W。此外，绝热材料尚应满足：。此外，绝热材料尚应满足：表观密度不大于表观密度不大于600kg600kgm m3 3，抗压强度大于，抗压强度大于0.3MPa0.3MPa，构造简单，施工容易，造价低等。，构造简单，施工容易，造价低等。2）隔热材料：）隔热材料：指的是控制室外热量进入室内的指的是控制室外热量进入室内的建筑材料；建筑材料；绝热材料的应用：绝热材料的应用：（1）主要应用于主要应用于建筑物墙体
3、和屋顶建筑物墙体和屋顶的保温绝热；的保温绝热；（2）热工设备、热力管道热工设备、热力管道的保温的保温；（3）冷藏室及冷藏设备冷藏室及冷藏设备上也大量使用上也大量使用。12.1.1 绝热材料的基本性能绝热材料的基本性能1 导热系数导热系数：导热性：导热性：当材料的两表面出现温度差当材料的两表面出现温度差时，热量自动从高温的一面向低温的一时，热量自动从高温的一面向低温的一面传导，材料的这种传递热量的性质，面传导，材料的这种传递热量的性质，叫做导热性；叫做导热性；导热性一般用导热系数来表示；导热性一般用导热系数来表示；实验证明：实验证明：材料传导的材料传导的热量热量Q与与导热系数导热系数传导面积传导
4、面积A、传热时间传热时间T以及两表面的以及两表面的温度温度差差 成正比，而与材料的成正比，而与材料的厚度厚度h成反比成反比n思考题：导热系数与哪些因素有关？思考题：导热系数与哪些因素有关？thtATQ n2.影响材料导热系数的因素影响材料导热系数的因素n 影响材料保温性能的主要因素是导热系数的大小，影响材料保温性能的主要因素是导热系数的大小，导热系数愈小，保温性能愈好。材料的导热系数受导热系数愈小，保温性能愈好。材料的导热系数受以下因素影响：以下因素影响：n（）材料的性质。（）材料的性质。n不同的材料其导热系数是不同的，不同的材料其导热系数是不同的，一般说来，导热一般说来，导热系数值以金属最大
5、，非金属次之，液体较小，而气系数值以金属最大，非金属次之，液体较小，而气体更小。体更小。对于同一种材料，内部结构不同，导热系对于同一种材料，内部结构不同，导热系数也差别很大。一般结晶结构的为最大，微晶体结数也差别很大。一般结晶结构的为最大，微晶体结构的次之，玻璃体结构的最小。但对于多孔的绝热构的次之，玻璃体结构的最小。但对于多孔的绝热材料来说，由于孔隙率高，气体（空气）对导热系材料来说，由于孔隙率高，气体（空气）对导热系数的影响起着主要作用，而固体部分的结构无论是数的影响起着主要作用，而固体部分的结构无论是晶态或玻璃态对其影响都不大。晶态或玻璃态对其影响都不大。n（）表观密度与孔隙特征。（）表
6、观密度与孔隙特征。n由于材料中固体物质的导热能力比空气要大得多，由于材料中固体物质的导热能力比空气要大得多，故表观密度小的材料，因其孔隙率大，导热系数故表观密度小的材料，因其孔隙率大，导热系数就小。就小。n在孔隙率相同的条件下，孔隙尺寸愈大，导热系在孔隙率相同的条件下，孔隙尺寸愈大，导热系数就愈大；互相连通孔隙比封闭孔隙导热性要高。数就愈大；互相连通孔隙比封闭孔隙导热性要高。n对于表观密度很小的材料，特别是纤维状材料对于表观密度很小的材料，特别是纤维状材料（如超细玻璃纤维），当其表观密度低于某一极（如超细玻璃纤维），当其表观密度低于某一极限值时，导热系数反而会增大，这是由于孔隙增限值时，导热系
7、数反而会增大，这是由于孔隙增大且互相连通的孔隙大大增多，而使对流作用加大且互相连通的孔隙大大增多，而使对流作用加强的结果。因此这类材料存在一最佳表观密度，强的结果。因此这类材料存在一最佳表观密度，即在这个表观密度时导热系数最小。即在这个表观密度时导热系数最小。n（）湿度。（）湿度。材料吸湿受潮后，其导热系材料吸湿受潮后，其导热系数就会增大，这在多孔材料中最为明显。数就会增大，这在多孔材料中最为明显。这是由于当材料的孔隙中有了水分（包括这是由于当材料的孔隙中有了水分（包括水蒸气）后，则孔隙中蒸汽的扩散和水分水蒸气）后，则孔隙中蒸汽的扩散和水分子的热传导将起主要传热作用，而水的子的热传导将起主要传
8、热作用，而水的为为0.58（），比空气的），比空气的=0.029（）大）大20倍左右。如果孔隙中的水结倍左右。如果孔隙中的水结成了冰，则冰的成了冰，则冰的=2.33（），其），其结果使材料的导热系数更加增大。故结果使材料的导热系数更加增大。故绝热绝热材料在应用时必须注意防水避潮。材料在应用时必须注意防水避潮。（）温度。（）温度。材料的导热系数随温度的升高而材料的导热系数随温度的升高而增大，因为温度升高时，材料固体分子的热运增大，因为温度升高时，材料固体分子的热运动增强，同时材料孔隙中空气的导热和孔壁间动增强，同时材料孔隙中空气的导热和孔壁间的辐射作用也有所增加。的辐射作用也有所增加。但这种影响
9、，当温度但这种影响，当温度在在50范围内时并不显著，只有对处于高范围内时并不显著，只有对处于高温或负温下的材料，才要考虑温度的影响。温或负温下的材料，才要考虑温度的影响。（）热流方向。（）热流方向。对于各向异性的材料，如木对于各向异性的材料，如木材等纤维质的材料，当热流平行于纤维方向时，材等纤维质的材料，当热流平行于纤维方向时，热流受到阻力小，而热流垂直于纤维方向时，热流受到阻力小，而热流垂直于纤维方向时，受到的阻力就大。受到的阻力就大。12.1.2 常用绝热材料分类常用绝热材料分类 璃等；璃等；、加气混凝土、泡沫玻、加气混凝土、泡沫玻多孔材料：泡沫混凝土多孔材料：泡沫混凝土珍珠岩及其制品等；
10、珍珠岩及其制品等；颗粒状绝热材料：膨胀颗粒状绝热材料：膨胀；、玻璃棉、矿棉及制品、玻璃棉、矿棉及制品纤维状绝热材料：石棉纤维状绝热材料：石棉无机绝热材料无机绝热材料)321 窗用绝热薄膜窗用绝热薄膜植物纤维类绝热板植物纤维类绝热板泡沫塑料泡沫塑料有机绝热材料有机绝热材料)321n建筑上常用保温材料建筑上常用保温材料n1.纤维状保温隔热材料纤维状保温隔热材料n（1）玻璃棉及其制品。）玻璃棉及其制品。玻璃棉是用玻璃原料或玻璃棉是用玻璃原料或碎玻璃经熔融后制成纤维状材料，包括短棉和碎玻璃经熔融后制成纤维状材料，包括短棉和超细棉两种。超细棉两种。一般用于围护结构和管道保温一般用于围护结构和管道保温。n
11、（2）石棉及其制品。）石棉及其制品。石棉是一种天然矿物纤维，石棉是一种天然矿物纤维，主要化学成分是含水硅酸镁，具有耐火、耐热、主要化学成分是含水硅酸镁，具有耐火、耐热、耐酸碱、绝热、防腐、隔音及绝缘等特性。常耐酸碱、绝热、防腐、隔音及绝缘等特性。常制成石棉粉、石棉纸板、石棉毡等制品，制成石棉粉、石棉纸板、石棉毡等制品，用于用于建筑工程的高效能保温及防火覆盖等。建筑工程的高效能保温及防火覆盖等。(3）矿棉及其制品。）矿棉及其制品。矿棉一般包括矿渣棉矿棉一般包括矿渣棉和岩石棉。矿渣棉所用原料有高炉硬矿渣、和岩石棉。矿渣棉所用原料有高炉硬矿渣、铜矿渣等，并加一些调节原料（钙质和硅铜矿渣等，并加一些调
12、节原料（钙质和硅质原料）。岩棉的主要原料为天然岩石质原料）。岩棉的主要原料为天然岩石（白云石、花岗石、玄武岩等）。上述原（白云石、花岗石、玄武岩等）。上述原料经熔融后，用喷吹法或离心法制成细纤料经熔融后，用喷吹法或离心法制成细纤维。矿棉具有轻质、不燃、维。矿棉具有轻质、不燃、绝热和电绝缘等性能，且原料来源广，绝热和电绝缘等性能，且原料来源广，成本较低。可制成矿棉板、矿棉毡及管壳成本较低。可制成矿棉板、矿棉毡及管壳等。等。可用作建筑物的墙壁、屋顶、天花板可用作建筑物的墙壁、屋顶、天花板等处的保温和吸声材料，以及热力管道的等处的保温和吸声材料，以及热力管道的保温材料。保温材料。n（）植物纤维复合板
13、。（）植物纤维复合板。n系以植物纤维为主要材料加入胶结料系以植物纤维为主要材料加入胶结料和填料而制成。如木丝板是以木材下和填料而制成。如木丝板是以木材下脚料制成木丝，加入硅酸钠溶液及普脚料制成木丝，加入硅酸钠溶液及普通硅酸盐水泥混合，经成型、冷压、通硅酸盐水泥混合，经成型、冷压、养护、干燥而制成。甘蔗板是以甘蔗养护、干燥而制成。甘蔗板是以甘蔗渣为原料，经过蒸制、加压、干燥等渣为原料，经过蒸制、加压、干燥等工序制成的一种轻质、吸声、保温材工序制成的一种轻质、吸声、保温材料。料。n一般用于天花板、隔墙板或护墙板的一般用于天花板、隔墙板或护墙板的保温隔热。保温隔热。n2.散粒状保温隔热材料散粒状保温
14、隔热材料n（1）膨胀蛭石及其制品。）膨胀蛭石及其制品。蛭石是一种天蛭石是一种天然矿物，经然矿物，经8501000C燃烧，体积急剧燃烧，体积急剧膨胀膨胀(可膨胀可膨胀20倍倍)而成为松散颗粒，而成为松散颗粒，其堆积密度为其堆积密度为80200kgm3，导热系数，导热系数0.0460.07W/(mK)，用于填充墙壁、楼用于填充墙壁、楼板及平屋顶，保温效果佳板及平屋顶，保温效果佳。可在。可在10001100下使用。下使用。n 膨胀蛭石也可与水泥、水玻璃等胶凝材膨胀蛭石也可与水泥、水玻璃等胶凝材料配合，制成砖、板、管壳等料配合，制成砖、板、管壳等亦用于围护亦用于围护结构及管道保温。结构及管道保温。n（
15、）膨胀珍珠岩及其制品。（）膨胀珍珠岩及其制品。n膨胀珍珠岩是由天然珍珠岩、黑耀岩或松膨胀珍珠岩是由天然珍珠岩、黑耀岩或松脂岩为原料，经煅烧体积急剧膨胀（约脂岩为原料，经煅烧体积急剧膨胀（约20倍）而得蜂窝状白色或灰白色松散颗料。倍）而得蜂窝状白色或灰白色松散颗料。堆积密度为堆积密度为40300kgm3，=0.0250.048()，耐热，耐热800 C，为高效，为高效能保温保冷填充材料。能保温保冷填充材料。n 建筑工程中广泛用于围护结构、低温和建筑工程中广泛用于围护结构、低温和超低温保冷备、热工设备等处的绝热保温，超低温保冷备、热工设备等处的绝热保温，也可以用作制作吸声制品。也可以用作制作吸声制
16、品。n3.多孔性保温隔热材料多孔性保温隔热材料n()微孔硅酸钙制品。微孔硅酸钙制品。微孔硅酸钙制品是用粉状二氧微孔硅酸钙制品是用粉状二氧化硅材料（硅藻土）、石灰、纤维增强材料及水等经化硅材料（硅藻土）、石灰、纤维增强材料及水等经搅拌、成型、蒸压处理和干燥等工序而制成。搅拌、成型、蒸压处理和干燥等工序而制成。用于围用于围护结构及管道保温。护结构及管道保温。n()泡沫玻璃。泡沫玻璃。它是采用碎玻璃加入发泡它是采用碎玻璃加入发泡剂（石灰石或碳化钙），经粉磨、混合、装模，在剂（石灰石或碳化钙），经粉磨、混合、装模，在800下烧成后形成含有大量封闭气泡（直径下烧成后形成含有大量封闭气泡（直径0.15mm
17、）的制品。它具有导热系数小、抗压强度和抗冻）的制品。它具有导热系数小、抗压强度和抗冻性高、耐久性好等特点，且易于进行锯切、钻孔等机性高、耐久性好等特点，且易于进行锯切、钻孔等机械加工，械加工，为高级保温材料，也常用于冷藏库隔热。为高级保温材料，也常用于冷藏库隔热。n()多孔混凝土和轻骨料混凝土。多孔混凝土和轻骨料混凝土。n(4)泡沫塑料。泡沫塑料。泡沫塑料是以合成树脂为基料，加入一泡沫塑料是以合成树脂为基料，加入一定剂量的辅助材料经加热发泡制成的轻质保温、防震定剂量的辅助材料经加热发泡制成的轻质保温、防震材料。材料。用于屋面、墙面保温、冷库绝热和制成复合板用于屋面、墙面保温、冷库绝热和制成复合
18、板n4.其他保温隔热材料其他保温隔热材料n（）软木板。（）软木板。软木也叫栓木。软木板是用栓软木也叫栓木。软木板是用栓皮、栎树皮或黄菠萝树皮为原料，经破碎后与皮、栎树皮或黄菠萝树皮为原料，经破碎后与皮胶溶液拌和，再加压成型，在皮胶溶液拌和，再加压成型，在80的干燥室的干燥室中干燥一昼夜而制成。软木板具有表观密度小，中干燥一昼夜而制成。软木板具有表观密度小，导热性低，抗渗和防腐性能高等特点。导热性低，抗渗和防腐性能高等特点。n（2）蜂窝板。）蜂窝板。蜂窝板是由两块较薄的面板，牢蜂窝板是由两块较薄的面板，牢固地粘结在一层较厚的蜂窝状芯材两面而制成固地粘结在一层较厚的蜂窝状芯材两面而制成的板材，亦称
19、蜂窝夹层结构。常用的面板为浸的板材，亦称蜂窝夹层结构。常用的面板为浸渍过树脂的牛皮纸、玻璃布或不经树脂浸渍的渍过树脂的牛皮纸、玻璃布或不经树脂浸渍的胶合板、纤维板、石膏板等。有比强度大、导胶合板、纤维板、石膏板等。有比强度大、导热性低和抗震性好等多种功能。热性低和抗震性好等多种功能。n.关于隔热材料的概念关于隔热材料的概念n 隔热材料应能阻抗室外热量的传入，以及减小室外隔热材料应能阻抗室外热量的传入，以及减小室外空气温度波动对内表面温度影响。材料隔热性能的空气温度波动对内表面温度影响。材料隔热性能的优劣，不仅与材料的导热系数有关，而且与导温系优劣，不仅与材料的导热系数有关，而且与导温系数、蓄热
20、系数有关。数、蓄热系数有关。n在建筑中，围护结构隔热设计时，除了采用隔热材在建筑中，围护结构隔热设计时，除了采用隔热材料外，还可以采取其他措施，起到隔热的效果，料外，还可以采取其他措施，起到隔热的效果，如：如：n外表面做浅色饰面，如浅色粉刷、浅色涂层和浅色外表面做浅色饰面，如浅色粉刷、浅色涂层和浅色面砖等；窗户采用绝热薄膜；面砖等；窗户采用绝热薄膜；n设置通风层，如通风屋顶、通风墙等；设置通风层，如通风屋顶、通风墙等；n采用多排孔的混凝土或轻骨料混凝土空心砌块墙体。采用多排孔的混凝土或轻骨料混凝土空心砌块墙体。n采用蓄水屋顶、有土或无土植被屋顶，以及采用蓄水屋顶、有土或无土植被屋顶，以及墙面垂
21、直绿化等墙面垂直绿化等 12.2 吸声材料吸声材料n声波遇见材料表面时，分为三部分：声波遇见材料表面时，分为三部分：一部分一部分反射反射，另一部分则，另一部分则穿透材料穿透材料，其，其余的部分在传递过程中被材料余的部分在传递过程中被材料吸收。吸收。吸声系数：吸声系数：被材料被材料吸收的能量吸收的能量E与与入射入射声能声能E0之比，称为吸声系数之比，称为吸声系数 0EE*材料的吸声系数一般在材料的吸声系数一般在01之间，之间，吸声系数越大，吸声效果越好。吸声系数越大，吸声效果越好。n材料的吸声系数与下列因素有关：材料的吸声系数与下列因素有关：与材料的性质有关；与材料的性质有关；与材料的厚度、材料
22、的表面条件有关；与材料的厚度、材料的表面条件有关；与声波的入射角度和频率有关；与声波的入射角度和频率有关；12.2.1 吸声材料的定义：吸声材料的定义：为全面反映材料的吸声性能，规定取为全面反映材料的吸声性能，规定取125、250、500、1000、2000和和4000Hz等六个频率的吸声系数来表示材料的吸等六个频率的吸声系数来表示材料的吸声频率特性。声频率特性。凡六个频率的凡六个频率的平均吸声系数大于平均吸声系数大于0.2的材的材料，称为料，称为吸声材料吸声材料；吸声材料主要应用于吸声材料主要应用于建筑物的墙面、地建筑物的墙面、地面、天棚面、天棚等部位。等部位。12.2.2 选择吸声材料的基
23、本要求选择吸声材料的基本要求（1）选择气孔是开放的且气孔互相连通的）选择气孔是开放的且气孔互相连通的材料；开放连通的气孔，吸声性能好。材料；开放连通的气孔，吸声性能好。（2）吸声材料强度低，设置部位要免受碰）吸声材料强度低，设置部位要免受碰撞；撞；（3）尽量选择吸声系数大的材料；）尽量选择吸声系数大的材料；（4）注意吸声材料与隔声材料的区别。）注意吸声材料与隔声材料的区别。n12.2.3.建筑上常用吸声材料建筑上常用吸声材料n建筑工程中常用吸声材料有：石膏砂浆建筑工程中常用吸声材料有：石膏砂浆（掺有水泥、玻璃纤维）、石膏砂浆（掺（掺有水泥、玻璃纤维）、石膏砂浆（掺有水泥、石棉纤维）、水泥膨胀珍
24、珠岩板、有水泥、石棉纤维）、水泥膨胀珍珠岩板、矿渣棉、沥青矿渣棉毡、玻璃棉、起细玻矿渣棉、沥青矿渣棉毡、玻璃棉、起细玻璃棉、泡沫玻璃、泡沫塑料、软木板、木璃棉、泡沫玻璃、泡沫塑料、软木板、木丝板、穿孔纤维板、工业毛毡、地毯、帷丝板、穿孔纤维板、工业毛毡、地毯、帷幕等。幕等。n除了采用多孔吸声材料吸声外，还可将材除了采用多孔吸声材料吸声外，还可将材料组成不同的吸声结构，达到更好的吸声料组成不同的吸声结构，达到更好的吸声效果。常用的吸声结构形式有薄板共振吸效果。常用的吸声结构形式有薄板共振吸声结构和穿孔板吸声结构。声结构和穿孔板吸声结构。12.2.4 隔声材料隔声材料 指的是阻止声波透过的材料指的是阻止声波透过的材料。隔声性能以隔声量表示；隔声性能以隔声量表示；例如：例如：建筑工程中密实、厚重的材料建筑工程中密实、厚重的材料（如粘土砖、钢筋混凝土、钢板等）可（如粘土砖、钢筋混凝土、钢板等）可以作为隔声材料，阻止空气中的声波透以作为隔声材料，阻止空气中的声波透过的建筑物过的建筑物 总总 结结n本章重点：本章重点：1）影响建筑材料导热系数的主要因素有哪）影响建筑材料导热系数的主要因素有哪些？些？2）选择吸声材料的基本要求？）选择吸声材料的基本要求？3）常用的绝热、吸声材料有哪些？）常用的绝热、吸声材料有哪些？
